绿色技术】 电化学循环水处理设备 为循环冷却水提供高质量解决方案

我国淡水资源比较紧缺，位于内蒙古自治区巴彦淖尔市的地表及地下淡水资源更是稀少，这就要求此地的化工企业及其它生产型企业要充分资源化利用工业用水，减少污水排放甚至实现零排放，缓解水资源环境的修复压力。据了解，工业循环冷却水在工业用水中所占比重高达80%，因此，必须科学合理地处理工业循环冷却水，降低耗水量，以实现高效循环再利用和节水的目的。

神华巴彦淖尔能源有限责任公司循环水系统保有水量约2000立方米，循环水量约5000立方米/时。为解决循环水结垢、腐蚀和菌藻滋生等问题，该公司使用药剂费用约30万元/年。此前循环水系统采用地下水和冷凝水作为补水，园区内中水改造完成后，采用中水和冷凝水共同作为补水。该公司面对日益严格的环保要求，对循环水处理提出了更高的要求。

采用电化学循环水处理技术，不仅可以减少药剂投量、减少化学污染、提高循环冷却水水质，还可以解决循环水中结垢、菌藻滋生及腐蚀等问题。通过提高循环水浓缩倍数，减少循环水系统排污量和补水量，从而达到节水效果。

据了解，神华巴彦淖尔能源有限责任公司在采用电化学循环水处理技术前面临着多重压力：长期投资，每年需花费大量的人力物力；药剂多含有各类有害物质，污染循环冷却水；治标不治本，不能从根本上解决问题；难以适应日益严峻的环保形势；循环冷却水系统运行工况较差，换热效率较低；运行浓缩倍数较低，补充水量及排污水量较大。

为解决上述问题，该公司采用电化学循环水处理装置，采取旁路取水安装的方式，对循环水进行处理。

具体来讲，在工艺方式上，由纯化学药剂处理工艺改为电化学循环水处理技术及化学药剂水处理技术相结合的工艺。在阻垢方式上，采用电化学循环水处理技术减少循环冷却水系统中的成垢离子浓度，结合缓蚀阻垢剂的分散作用机理，使得管道内壁难以沉积垢状物。在杀菌方式上，采用电化学循环水处理技术产生多种强氧化性物质，结合氧化性杀菌灭藻剂及非氧化性杀菌灭藻剂对该企业循环冷却水系统中的生物进行强效处理。

经改造，目前神华巴彦淖尔能源有限责任公司循环水各项指标得到全面改善：钙硬度由原来的537毫克/升降低至337毫克/升；氯离子浓度降低在300毫克/升以下；浓缩倍数由原来的2.0提升至4.0左右；缓蚀阻垢剂药剂量减少50%以上；补充水节水率达到30%以上；排污水节水率达到50%以上。

自2018年6月27日交付使用起，该套装置已经正常运转11个月，安全、高效、稳定的自动运行，使得上述水质指标得以改善，不仅为企业降低了成本，还为企业在节能减排方面作出重大贡献。

根据该企业年运行总时长8000小时/年，约为333天，进行相关计算显示，补水量在改造前为1100立方米/天，改造后为770立方米/天，节省率为30%，年可节水量109890立方米/年；排放量改造前为620立方米/天，改造后为310立方米/天，节省率为50%，年可节水量102300立方米/天。

能使神华巴彦淖尔能源有限责任公司实现水质指标得以改善的电化学循环水处理技术，到底藏着什么神奇的秘密？据了解，电化学循环水处理技术是将待处理水进入电化学循环水设备后，在阴极区附近，发生电化学反应，阴极区产生大量的OH-，使该区域形成强碱性环境，溶解在水中的少量CO2与OH-结合，生产CO32-，易结垢的离子与OH-及CO32-反应，预先结垢，附着在反应室内壁上。设备自带的自清洗系统可定期地将设备内壁产生的水垢刮除。

电化学循环水处理设备利用电化学原理将水中的成垢离子以水垢的形式预先析出，从而防止了水垢在循环水系统中生成，同时产生的强氧化物质起到杀菌灭藻及延缓腐蚀的效果，一次性解决了工业循环水结垢、菌藻滋生及腐蚀三大问题，具有良好的使用效果。电化学循环水处理设备运行过程中可不断地去除循环水中的成垢离子，降低循环水的硬度，提高循环水系统运行浓缩倍数，降低排污水量和补充水量。

据测算，该技术年可节约补水量120450立方米，年节约排水量113150立方米，年节约费用合计达138.5万元。

该技术适用于石油化工、煤化工、电力、氯碱、制浆造纸、电子及钢铁焦化等凡是具有循环冷却水系统的行业，尤其适用于水质较差及水资源紧缺的区域。

随着环境污染和能源短缺的问题日益严重，国家对于污染物排放的标准及清洁生产的要求逐渐提高。落实绿色发展理念，开展污染防治和生态环境保护是中央企业落实国家重点发展战略的重要工作。为了保护环境，减少污染，达到节水减排的目的，越来越多的企业会采用电化学循环水处理技术对工业循环冷却水进行处理，该技术符合国家政策导向。

该技术具有处理效率高、操作方便、自动化程度高、环境友好及节能环保等优点，可实现高效除垢、杀菌灭藻、自清洗、在线监测及节水节能等功能于一体，技术先进，具有广阔的应用前景。

该技术在神华巴彦淖尔能源有限责任公司的实践应用，证明该技术是以节能环保的方式解决循环水问题，在实现化学法水处理所能达到的阻垢、杀菌、灭藻及缓蚀等性能的同时，还具有除垢、溶垢、降低盐类离子浓度、提高浓缩倍数、节水节能及无污染等特点，具有很强的技术优势和应用前景。

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